物理层（1）——传输信道和物理信道

1、传输信道

传输信道作为物理层提供给高层的服务。传输信道分为两大类：专用传输信道和公共传输信道。公共传输信道又分为6种。这样总公是7种传输信道。
（1）专用信道DCH：用于在UTRAN和UE之间承载的用户或控制信息的上/下行传输
信道。
（2）广播信道BCH：下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息。
（3）寻呼信道PCH：下行传输信道，用于当系统不知道移动台所在的小区位置时，承
载发向移动台的控制信息。
（4）前向接入信道FACH：下行传输信道，用于当系统知道移动台所在的小区位置时，
承载发向移动台的控制信息。FACH也可以承载一些短的用户信息数据包。
（5）随机接入RACH：上行传输信道，用于承载来自移动台的控制信息。RACH也可
以承载一些短的用户信息数据包。
（6）上行共享信道USCH：上行传输信道，一种被几个UE共享的上行传输信道，用
于承载专用控制数据或业务数据。
（7）下行共享DSCH：下行传输信道，一种被几个UE共享的下行传输信道，用于承
载专用控制数据或业务数据。

2、物理信道

物理信道分为：专用物理信道、公共物理信道和同步信道。公共物理信道又分为7种。这样总共是7种物理信道。
（1）专用物理信道DPCH：采用突发结构，支持上下行数据传输，下行通常采用智能天线进行波束赋值；
（2）主公共控制物理信道PCCPCH：固定在时隙TS0中，SF=16，不支持TFCI；
（3）辅助公共控制物理信道SCCPCH：SF=16，支持TFCI，其配置（使用的码和时隙）通过小区系统信息广播；
（4）物理随即接入信道PRACH：SF=16、8或4，其配置通过小区系统信息广播；
（5）快速物理接入信道FPACH：TD-SCDMA所独有的信道，用于建立上行同步，SF=16，其配置通过小区系统广播；
（6）物理上行共享信道PUSCH：支持TFCI，UE使用PUSCH进行发送是由高层信令选择的，SF=16；
（7）物理下行共享信道PDSCH：支持TFCI，SF=16；
（8）寻呼指示信道PICH：用来承载寻呼指示信息。SF=16，其配置在小区系统信息中广播；
（9）下行导频信道DwPCH：两个专用物理同步信道之一，在每个子帧中以提供全小区覆盖的天线赋形发送。
（10）上行导频信道UpPCH：两个专用物理同步信道之一，
下行物理信道采用的扩频因子为16，下行物理信道也可以采用SF=1的单码道传输。上行物理信道的扩频因子可以从1～16之间选择。

传输信道到物理信道的对应关系如图1所示。



图1 传输信道到物理信道的映射

3、物理信道信号格式

（1）无线帧格式
TD-SCDMA的信道采用四层结构：系统帧、无线帧、子帧和时隙/码。时隙用于在时域上区分不同用户信号，具有TDMA的特性。



图2 TD-SCDMA帧格式

TS0总是分配给下行链路，TS1总是分配给上行链路，所以第一个转换点总是在TS0和TS1之间，第二个转换点可以调节，以便灵活地配置上下行时隙个数，使TD-CDMA适用于上下行对称或非对称业务模式。

（2）突发结构
TDD模式下的物理信道是一个突发，在分配到的无线帧中的特定时隙发射。无线帧的分配可以是连续的，即每一帧的时隙都可以分配给物理信道，也可以是不连续的分配，即仅有无线帧中的部分时隙分配给物理信道。一个突发的持续时间就是一个时隙。一个发射机可以同时发射几个突发，在这种情况下，几个突发的数据部分必须使用不同OVSF的信道码，但应使用相同的扰码。
数据符号：由信道和扰码共同扩频，即将每一个数据符号转变成一些数据码片，从而增加了信号带宽。



图3 突发结构

训练序列：也叫中间码，用于进行信道的估计、测量，比如上行同步的保持以及功率测量等。在同一小区内，同一时隙内的不同用户所采用的中间码由一个基本的中间码循环移位后产生。训练序列的结构和长度是不变的。
一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的。建立一个物理信道的同时，也就给出了它的初始结构。



图4 不发送SS和TPC时的物理层控制信令结构



图5 发送SS和TPC时的物理层控制信令结构

TFCI信息：在每10ms的无线帧里发送一次，编码后代TFCI符号在子帧内和数据块内都是均匀分布的。TFCI的发送是由高层信令配置的。

TPC信息：在每5ms子帧发送一次，这样使得TD-SCDMA系统可以进行快速功率控制。
SS信息：在每5ms子帧内发送一次，用于命令终端每M帧进行一次时序调整，调整步长为（k/8）Tc。Tc 为码片周期，M值和k值由网络设置，并在小区中进行广播。上行突发中没有SS，但位置予以保留。